在纳米尺度发现癌症

诊断和治疗癌症可以与时间赛跑。的时候一个病人的疾病诊断,往往是先进的,能够蔓延到全身,减少的生存机会。早期诊断是阻止它的关键。

在一个新的Concordia-led论文发表在《生物传感器和生物电子学,研究人员描述了一种新的液体活检方法使用芯片实验室技术,他们认为可以检测癌症肿瘤之前甚至形成。

使用磁粉涂在一个特别设计的粘合剂,液体活检芯片吸引和捕获粒子含有致癌生物标志物。仔细分析可以确定他们身上携带的癌症的类型。研究人员说,这可以大大提高癌症诊断和治疗。

捕获的信使

芯片目标细胞外囊泡(EVs),一个类型的粒子所发布的大多数类型的有机细胞。电动汽车——有时被称为液非常小,通常测量40到200纳米。但是它们包含货物的蛋白质,核酸RNA等从母细胞代谢物和其他分子,他们是被其他细胞。如果电动汽车包含与癌症和其他疾病相关的生物标记物,他们会把有毒货物从细胞到细胞。

专门捕捉携带液,研究人员开发了一个小型的微流控芯片包含磁性或金纳米粒子涂上一种合成多肽作为分子粘合剂。当有机液体的液滴,血液、唾液,尿液或任何其他,通过芯片运行,液附着到纳米颗粒治疗。液被困后,研究人员又从纳米颗粒分开,进行蛋白质组和基因组分析来确定特定的癌症类型。

“这种技术可以提供一个癌症的早期诊断,有助于找到治疗方案和改善病人的生活,“说文章的资深作者Muthukumaran Packirisamy,机械学系教授工业和航空航天工程和Concordia光学Bio-Microsystems实验室主任。

替代传统的化疗和探索性的手术

“液体活检避免入侵活检的创伤,涉及探查手术,”他补充道。“我们可以得到所有的癌症标记和预测是通过检查任何身体的液体。”

有详细的知识的一个特殊形式的癌症治疗的基因构成会暴露其弱点,Anirban Ghosh说Packirisamy合著者和附属教授的实验室。“传统化疗目标各种各样的细胞,导致严重的不愉快的副作用,”他说。“精密诊断提供给我们,我们可以设计一个治疗,只有目标癌细胞。”

论文的第一作者是博士生斯Bathini,其学术背景是电气工程。他说他目前的跨学科方法的研究领域已具有挑战性和奖励,并指出该技术可以彻底改变医学诊断的潜力。研究人员使用乳腺癌细胞在这项研究中,但寻找方法扩大功能包括范围广泛的疾病检测。

“也许有一天这个产品可能是现成的其他特别设备,如家用早孕测试,”他推测。

参考:Ouellette) RJ Bathini年代,Pakkiriswami年代,Ghosh, Packirisamy m .磁粉液体活检芯片为基础隔离基因扩增的细胞外囊泡和表征。Biosens。Bioelectron。2021;194:113585。doi:10.1016 / j.bios.2021.113585

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